當(dāng)今陶瓷窯爐的發(fā)展趨勢是由我們過去說的輥道化、煤氣化、輕型化、自動化、大型化向綠色（環(huán)保節(jié)能型）窯爐方向發(fā)展。所謂綠色窯爐，即環(huán)保節(jié)能型窯爐的標(biāo)準(zhǔn)主要包括：

1）低消耗（節(jié)能型） 。包括低燃料消耗、低電能消耗、低水消耗、低耐火材料及其他資源消耗。

2）低污染（環(huán)保型） 。其中包括低廢氣（ CO2）排放，低 SO2 及 NOx 氣體排放，低煙塵排放，無黑煙，低污水排 放，燃料完全燃燒，低噪音及振動，工作環(huán)境舒適。

 3）低成本。包括初投資成本低，投資回收期短，運行費用低，勞動成本低。

4 ）高效率。窯爐內(nèi)溫度分布均勻，優(yōu)等品率高，熱效率高，操作控制靈活方便，自動化水平高，生產(chǎn)過程適應(yīng)性強，勞動生產(chǎn)率 高，競爭性強，經(jīng)濟效益高。

實現(xiàn)綠色窯爐需要從以下幾個方面努力：

1） 窯爐風(fēng)機降低電耗和噪音的研究目前國外先進(jìn)風(fēng)機噪音在 50 ～ 70 分貝 , 國產(chǎn)風(fēng)機噪音在80 ～ 90 分貝 ,有的甚至超過100分貝 ,國外一條窯爐風(fēng)機使用功率為50～ 70KW，而國產(chǎn)窯爐為 90 ～ 130KW（以產(chǎn)量相同

的建筑衛(wèi)生陶瓷窯爐計算） 。如每條窯爐節(jié)電 50KW，年節(jié)電 40 萬 KW.h，以全國陶瓷行 業(yè) 2 萬條窯爐計算，每年可節(jié)電 40 億 KW· h 左右。并大大改善窯爐燒成車間的工作環(huán) 境，顯著減少風(fēng)機材料消耗和運輸費用。

2） 研究先進(jìn)的窯爐燃燒器我國是世界上 CO2 排放量較多的國家之一，陶瓷行業(yè)又是耗能大戶。燃燒釋放出的 SO2跟水形成亞硫酸， NOx 形成酸雨和光霧，對人畜、植物、建筑物都有較大危害。要以輥道窯為對象研究適用于窯爐使用的低 NOX 燃燒器（如脈沖式燃燒器等） ，既要保證窯 內(nèi)溫度均勻，斷面溫差小，又要使燃料完全燃燒，避免局部高溫以減少 NOx 的生成。

3） 使用新型的耐火材料和涂料對于陶瓷窯爐，采用耐高溫的陶瓷纖維作內(nèi)襯，可以有效提高陶瓷窯爐的熱效率。為減 少陶瓷纖維粉化脫落，利用多功能涂層材料（如遠(yuǎn)紅外線涂料）來保護陶瓷纖維，達(dá)到 既提高纖維抗粉化能力，又可增加窯爐內(nèi)傳熱效率，節(jié)能降耗。由于陶瓷纖維導(dǎo)熱系數(shù) 比較小，增強了窯爐的保溫，減少了熱散失，改善了燒成環(huán)境。

4 ） 研究新的窯爐自動控制方式和方法利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行模擬，以新的控制方式和方法來控制窯爐同一斷面，同一水平面上的溫差以及突破還原氣氛控制的難點， 并設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)和控制軟件。使溫

度、氣氛控制更精確和穩(wěn)定，窯爐自動控制程度更高。

5 ）建立陶瓷窯爐廢氣凈化研究檢測中心。逐步建立陶瓷窯爐廢氣排放數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)， 以指導(dǎo)或提供陶瓷窯爐廢氣凈化的研究及改進(jìn)，弄清 NOx 等有害氣體在陶瓷窯爐內(nèi)產(chǎn)生的機理及減少生成有害廢氣的辦法， 可通過實驗窯模擬實驗解決。在煙囪加涂層材料以吸收燃燒廢氣中的有害成分，使

NOx 含量低于 70PPM。經(jīng)過努力， 不久的將來可以全面實現(xiàn)綠色窯爐工程，使我國在現(xiàn)有先進(jìn)的陶瓷窯爐的基礎(chǔ)上，燃料消耗下降10 ～ 30%，熱效率提高 10 ～ 20%，電力消耗下降 30 ～ 50%。噪音和煙塵有較大程度的下降，并使我國陶瓷窯爐達(dá)到世界先進(jìn)水平。由于環(huán)境保護的需要，現(xiàn)代陶瓷窯爐在選擇燃料方面應(yīng)著重考慮用清潔燃料。

清潔燃料包括：柴油、煤油、天然氣、液化石油氣。焦?fàn)t煤氣、水煤氣及發(fā)生爐冷 煤氣。

1、柴油及煤油

A、柴油用作清潔燃料其優(yōu)點是：運輸及貯存比較簡便，設(shè)備投資少，熱值高而穩(wěn)定，粘度較小，較易霧化，發(fā)熱溫度高達(dá)2080~2100 ℃。缺點是：價格高，凝點較高的柴油在較冷的環(huán)境中使用時需要加熱。在選用柴油時應(yīng)注意其含硫量， 如含硫量過高， 將會影響陶瓷產(chǎn)品品質(zhì)并腐蝕設(shè)備及管道、污染環(huán)境。

B、煤油用作清潔燃料其優(yōu)點是：低位熱值比輕柴油稍高約 清潔燃料中的上品，不凝固，粘度比輕柴油更小，更易霧化。42.8~43.5MJ/kg 。它是

缺點是：閃點不低于40 ℃，否則使用不安全，另外價格太高。

2、天然氣及液化石油氣

A、天然氣作為燃料其燃燒特性如下：

（ 1 ）因其主要成分為甲烷，所以燃燒特性取決于甲烷。甲烷與空氣混合物的著火 濃度范圍很窄，在 5%~15%。因此，在燃燒過程中對缺氧很敏感，同時也減少了回火的 危險性。

（ 2）甲烷的火焰?zhèn)鞑ニ俣群苄　?其常溫、常壓下最大可見火焰?zhèn)鞑ニ俣炔坏?因而燃燒較為緩慢。天燃?xì)鈱儆诘突鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣鹊娜細(xì)?。比較容易發(fā)生脫水。1.0m/s 。

（ 3 ）天燃?xì)獾陌l(fā)熱溫度約 燒成溫度，即使用常溫空氣。2000~2040 ℃，對于各種陶瓷產(chǎn)品幾乎都可滿足要求的天燃?xì)馀c空氣混合良好時其火焰黑度很小，為液化石油氣的二分之一弱，比 液體燃料的黑度更低得多。然而對于現(xiàn)代陶瓷窯爐來說，火焰輻射傳熱不占重要地位。 一般都使用高速燒嘴，為無焰燃燒，幾乎沒有火焰。

1. 天燃?xì)獾睦碚摽諝饬看?，約為 7.8~11.2Nm3/Nm3 ，因此對燒嘴混合性能要求 高，也就是說 1Nm3 ，天然氣要能很好地與多于 7.8~11.2Nm3 的空氣混合。

2. 天燃?xì)獾奶?/ 氫質(zhì)量比（ 3.0~3.2）比液體燃料（ 6.0~7.4）或固體燃料（ 10~30） 低得多。因此燃燒產(chǎn)物中含 H2O 較多。

B、液化石油氣作為燃料有如下幾個特點：

（ 1）熱值很高，是氣體燃料中最高的。

（ 2）理論空氣量高達(dá)24~30Nm3/Nm3 ，因此，助燃空氣與之混合完全比天燃?xì)飧鼮槔щy?？梢杂每諝饣驘煔?先沖稀液化石油氣，然后使用。但用空氣稀釋時，不得在著火濃度范圍內(nèi)以防爆炸。通常規(guī)定液化石油氣體積濃度必須高于著火濃度范圍上限的1.5 倍。

1. 火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊?，燃燒緩慢，但較天燃?xì)饪煲恍?/span>

2. 純凈。一般含硫少，是燒制高檔陶瓷產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)燃料。

（ 5）密度較大，約為同溫度及壓力下的空氣的 氣混合達(dá)到著火濃度范圍內(nèi)，遇火發(fā)生爆炸。1.5~2.0 倍，泄漏時往下沉，易與空發(fā)生爆炸。

（ 6）一般液化石油氣蒸氣壓較高。在37.8℃時約為 0.9~1.5Mpa 。這作為氣體燃料是有利的。但在使用中必須要求氣化站減壓閥良好，以保證安全。

3、焦?fàn)t煤氣、水煤氣及發(fā)生爐煤氣焦?fàn)t煤氣、 水煤氣及發(fā)生爐煤氣這些人造氣體燃料是由煤炭氣化制成， 制氣。

A、焦?fàn)t煤氣

焦?fàn)t煤氣的平均組成為：又統(tǒng)稱為煤

H246%~61%CO4.0%~8.5%CH421%~30%CmHn1.5%~3.0%CO21.0%~4.0%N23.6%~26%O20.3%~1.7%干煤氣的低熱值為13.2~19.2MJ/Nm3 ，屬于中熱值燃?xì)?，其發(fā)熱溫度高約為2100~2130 ℃。由于含氫高，故火焰?zhèn)鞑ニ俣缺忍烊粴夂鸵夯蜌獯?，其常溫、常?/span>下最大火焰?zhèn)鞑ニ俣燃s為 1.5m/s 。焦?fàn)t煤氣的著火范圍也較大，下限約為 6%，上限約 為 1%。焦?fàn)t煤氣能夠滿足現(xiàn)代陶瓷窯爐各種燒成溫度的要求， 而且燃燒快， 不易脫水， 但回火的爆炸危險較大一些。

B、水煤氣水煤氣是將水蒸氣與赤熱焦炭中的碳產(chǎn)生下列反應(yīng)而生成的燃?xì)?H2O+C=CO+H22H2O+C=CO2+2H2生成的 CO、 CO2 又產(chǎn)生下列反應(yīng)CO+H2O=CO2+H2CO2+C=2CO由反應(yīng)式可以看出， 水蒸氣被碳還原后生成的CO 和 H2 的分子數(shù)是相等的， 因此，水煤氣的理論組成是：CO50%， H250%，理論低熱值是11.78MJ/Nm3 ，水煤氣也屬中熱值燃?xì)?，其發(fā)熱溫度高達(dá)2200 ℃左右。

C、發(fā)生爐煤氣我國在現(xiàn)階段， 常壓固定床發(fā)生爐冷煤氣很適合陶瓷窯爐使用，因為這種煤制氣雖 然屬于低熱值燃?xì)猓?但對于一般燒成溫度不太高的陶瓷產(chǎn)品燒成， 還是完全能夠滿足的。常壓固定床發(fā)生爐煤氣屬于低熱值燃?xì)猓?冷煤氣熱值一般在 4.49~7.62MJ/Nm3 范圍 內(nèi)，其發(fā)熱溫度為 1650 ℃ ~1750℃，如果取空氣系數(shù)為 1.10，高溫系數(shù)取 0.83，則可得

到助燃空氣溫度與實際燃燒溫度之間的關(guān)系，對燒成溫度為1280 ℃的陶瓷產(chǎn)品來說，實際燃燒溫度約高于燒成溫度 冷煤氣，助燃空氣只50~100 ℃，約為 1350 ℃，當(dāng)使用熱值為5.70MJ/Nm3 的需要常溫即可。如燒成溫度1300~1350 ℃，實際燃燒溫度需要達(dá)到約 1400 ℃，則助燃空氣溫度需要 200 ℃左右，這對于一般隧道窯，輥道窯及帶有換熱器的間歇窯爐是不難做到的。對于燒成溫度較 低的 1100~1200℃陶瓷產(chǎn)品，更可以使用發(fā)生爐煤氣。